一种玻璃基电路板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃基电路板的制备方法，具体包括采用3D打印法，将加热后的导电粉料打印至玻璃基板表面，形成导电线路；按重量份计，导电粉料包括50份的银粉和15～50份的铝粉；加热的温度为570～700℃。发明专利技术提供的玻璃基电路板的制备方法，通过优化导电粉料的配方和制备方法的步骤，能够提升玻璃基板和导电线路之间的附着力、提升导电线路的焊接性能和导电性能。电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃基电路板的制备方法


[0001]本专利技术属于电路板
，具体涉及一种玻璃基电路板的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，电子产业发展迅速，新兴电子产品对印制电路板提出了更高的要求：高密度、小体积、高导电性、高透明度等。
[0003]传统电路板的制备过程主要包括以下步骤：制备导电浆料、将导电浆料印刷在电路板的基材上、将导电浆料干燥后高温热处理。在传统制备方法中，导电浆料的成分主要包括导电填料、粘结剂、玻璃粉和溶剂；为满足电路板的高透明度需求，现在常用的基材主要包括透明树脂板和玻璃板等；在高温处理的过程中，增加了导电浆料形成的导电线路与电路板基材之间的附着力，同时碳化导电浆料中的有机不导电成分，提升了导电线路中各成分的密实程度。
[0004]但是传统制备方法中，若基板选择为玻璃，则由于玻璃的惰性程度较高，难以与导电填料之间形成化学键，因此附着力较低，同时，传统导电浆料中的粘结剂等还可能会降低所形成导电线路的导电性能和焊接性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种玻璃基电路板的制备方法，通过优化导电粉料的配方和制备方法的步骤，能够提升玻璃基板和导电线路之间的附着力、提升导电线路的焊接性能和导电性能。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提出了一种玻璃基电路板的制备方法，包括采用3D打印法，将加热后的导电粉料打印至玻璃基板表面，形成导电线路；
[0007]按重量份计，所述导电粉料包括50份的银粉和15～50份的铝粉；
[0008]所述加热的温度为570～700℃。
[0009]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
[0010](1)传统丝网印刷制备玻璃基电路板的过程中，为使导电浆料和基板之间具有一定的附着力和成型性，除导电粉料外，导电浆料中通常还含有粘结剂和溶剂等；由此，导电浆料中导电粉料(可导电物质)的含量通常低于75wt％，其中粘结剂等不导电物质限制了所得导电线路的导电性能和焊接性能。
[0011]本专利技术提供的制备方法采用3D打印法，由于可通过调节打印的温度，直接将导电粉料熔融进行打印，而制备过程中不需要添加粘结剂和溶剂等，由此提升了所得导电线路的导电性能和焊接性能。
[0012]本专利技术采用的3D打印法，相较于传统的丝网印刷法，还具有精度高、速度快的优势，更适合新兴电子产品用电路板的制备。
[0013](2)本专利技术采用的导电粉料中包括50份的银粉和15～50份的铝粉，在该配比范围内，导电粉料可以形成液态混合物，或者固液混合物，同时，玻璃基板在≥550℃时表面活跃
性提升，发生化学变化的倾向性提升，由此在打印过程中，加热后的导电粉料和玻璃基板之间会发生化学结合，提升所得导电线路和玻璃基板之间的附着力。
[0014](3)本专利技术采用的导电粉料中包括50份的银粉和15～50份的铝粉，由此满足3D打印的温度较低(形成金属熔体的温度)，节约了3D打印的能耗；
[0015]此外，银和铝的导电性均非常优良，且热膨胀系数接近，因此形成的导电线路导电性良好，且在制备过程中，可有效降低导电线路冷却过程中因冷却收缩带来的断裂等不良情况。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述制备方法，还包括在所述打印之前对所述玻璃基板进行表面处理。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述表面处理包括依次进行的有机溶剂清洗、碱洗、水洗和干燥。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机溶剂包括丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯中的至少一种。
[0019]所述有机溶剂清洗，可去除所述玻璃基板表面的油性污渍，提升所述导电线路和所述玻璃基板之间的附着力。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述碱洗采用的碱溶液包括氢氧化钠水溶液和氢氧化钾水溶液中的至少一种。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述碱溶液的浓度为1～20wt％之间。
[0022]所述碱洗可达到去污的目的，同时还可以提升所述玻璃基板的粗糙度，最终提升所得导电线路和玻璃基板之间的附着力。
[0023]所述水洗的目的是去除所述碱洗过程中残留的碱。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，所述导电粉料还包括玻璃粉。
[0025]由于玻璃粉和玻璃基板的同质性，加热后的玻璃粉与玻璃基板相互作用后，可提升所述导电线路与玻璃基板之间的附着力。
[0026]同时，所述玻璃粉为不导电粉料，添加玻璃粉后会在一定程度上牺牲所得导电线路的导电性能。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，按重量份计，所述银粉和所述玻璃粉的重量比在50:1～3之间。由此，所述玻璃粉对所述导电线路导电性的影响较小。
[0028]在本专利技术的一些优选的实施方式中，按重量份计，所述银粉和所述玻璃粉的重量比在50:1.5～2.5之间。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，所述玻璃粉的粒径为0.25～0.5μm。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，所述银粉的粒径为0.5～3μm。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，所述铝粉的粒径为0.25～0.5μm。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，所述银粉的粒径大于所述铝粉的粒径。
[0033]由于银的密度大于铝粉和玻璃粉的密度，而铝粉和玻璃粉的密度相仿；若三种粉料的粒径相同，则可能会出现银粉沉积在导电粉料底部，导电粉料加热后熔体不均匀的问题，进而可能导致形成的导电线路成分不均匀。本专利技术限制银粉的粒径大于铝粉的粒径，有助于导电粉料加热后形成熔体的均匀性。
[0034]同时，在上述粒径范围内，所述导电粉料加热过程中，完全熔融或溶解所需时间更
短，进一步节省了所述制备方法的能耗。
[0035]在本专利技术的一些实施方式中，所述导电粉料中，所述银粉和铝粉的重量比为50：20～30。
[0036]在本专利技术的一些实施方式中，所述导电粉料中，所述银粉和铝粉的重量比为50：40～45。
[0037]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述导电粉料由银粉和铝粉组成。
[0038]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述导电粉料由银粉、铝粉和玻璃粉组成。
[0039]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述加热的温度为570～650℃。
[0040]在该温度范围内，所述导电粉料或形成固液混合物，或形成液态混合物，均可满足3D打印法对原料的状态要求。且该温度高于550℃，玻璃基材表面的活跃程度提升，可获取具有高附着力的导电线路。
[0041]若温度高于上述范围，则可能会出现所述玻璃基板局部变形严重，外观不良的问题。
[0042]在该温度范围内，还起到了与传统丝网印刷技术中的高温处理相当的作用，也就是说，本专利技术通过优化3D打印过程中导电粉料的加热温度，省去了传统技术中高温处理的步骤，简化了制备方法的流程。
[0043]在本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃基电路板的制备方法，其特征在于，包括采用3D打印法，将加热后的导电粉料打印至玻璃基板表面，形成导电线路；按重量份计，所述导电粉料包括50份的银粉和15～50份的铝粉；所述加热的温度为570～700℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导电粉料还包括玻璃粉。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述银粉和所述玻璃粉的重量比在50:1～3之间。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银粉的粒径为0.5～3μm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小红，
申请(专利权)人：广东江玻玻璃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：